strzałka do góry

Oznaczenia stanów produktów
Utworzony przez:  Administrator
Data utworzenia:  2016-02-18 10:01:58


Kolejnym problemem do rozważenia, po zrozumieniu systemu podziału i identyfikacji stopów, jest klasyfikacja stopów na takie, które zyskują kilkukrotnie lepsze właściwości mechaniczne po zastosowaniu obróbki cieplnej i takie, które nie wymagają dostarczenia temperatury, żeby uzyskać lepszą wytrzymałość i twardość.

  • Serie 1XXX, 3XXX i 5XXX stopów aluminium do przeróbki plastycznej są umacniane zgniotem
  • Seria 4XXX zawiera zarówno stopy poddawane obróbce cieplnej jak i takie, które jej nie wymagają
  • Serie stopów 2XXX, 6XXX, 7XXX są poddawane obróbce cieplnej podobnie jak stopów odlewnicze

Umacnianie zgniotem generalnie nie jest stosowane dla odlewów. Podstawowe stany produktów zostały opisane w Polskiej Normie PN-EN 515 "Aluminium i stopy aluminium - Wyroby przerobione plastycznie - Oznaczenia stanów".

Stopy do obróbki cieplnej, dopiero po dostarczeniu temperatury nabywają swoje optymalne właściwości mechaniczne. Najbardziej powszechną metodą obróbki cieplnej stopów aluminium jest utwardzanie wydzieleniowe (stosowane dla stopów o strukturze austenitycznej-nie wykazujące przemian alotropowych, charakteryzujące się zmienną rozpuszczalnością jednego ze składników w roztworze stałym). 

Proces utwardzania wydzieleniowego stanowią połączone operacje technologiczne:

  • przesycania,
  • starzenia.

Przesycanie jest procesem polegającym na ogrzaniu stopu do wysokiej temperatury (wyższej o 30÷50°C od temperatury granicznej rozpuszczalności- około 550°C) w celu rozpuszczenia wydzielonych składników oraz następnie szybkim oziębieniu przez kontakt z ciałem stałym, ciekłym lub gazowym do temperatury otoczenia lub wyższej (niższej od granicy rozpuszczalności), aby otrzymać jednorodny przesycony stop, w którym rozpuszczone jest więcej składników stopowych niż odpowiadałoby to warunkom równowagi w danej temperaturze. W procesie tym w niewielkim stopniu zmniejsza się wytrzymałość, ale zwiększają się własności plastyczne materiału.

W kolejnym etapie stop poddawany jest starzeniu, polegającym na wydzieleniu z przesyconego roztworu stałego nadmiaru rozpuszczonego składnika stopowego, dzięki temu procesowi zyskuje pożądane właściwości mechaniczne: wzrost twardości i wytrzymałości oraz zmniejszenie własności plastycznych. Proces ten może przebiegać samorzutnie, ale jest dość długotrwały, aby go przyspieszyć prowadzony jest w temperaturze podwyższonej, gdzie stop zostaje ogrzany do temperatury niższej od granicznej temperatury rozpuszczalności, następnie jest długotrwale wygrzewany w tej temperaturze i oziębiony.

Stopy niepoddawane obróbce cieplnej uzyskują pożądane właściwości mechaniczne poprzez odkształcanie plastyczne na zimno, stan strukturalny spowodowany tym procesem nazywany jest zgniotem. Do oznaczania bazowych stanów produktów są używane główne dwie kategorie, oznaczone literą H- utwardzanie zgniotem i literą T- poddawane obróbce cieplnej.

Litera Znaczenie
F stan surowy- zastosowany dla produktów z procesu kształtowania, które nie wymagają szczególnej obróbki termicznej lub umacniania zgniotem
O wyżarzony- zastosowany do produktów, które były ogrzewane, aby otrzymać strukturę zbliżoną do stanu równowagi, poprawić plastyczność i stabilność wymiarową
H umocniony zgniotem- zastosowany do produktów wzmacnianych obróbką na zimno. Może być zastosowane jako dodatkowy etap przy obróbce cieplnej
W przesycony- niestabilny stan, zastosowany tylko dla stopów, które po zastosowaniu obróbki termicznej starzeją spontanicznie w temperaturze pokojowej
T obrobiony cieplnie do uzyskania stabilnych stanów innych niż F, O i H. Stosowane do produktów, które zostały poddane obróbce cieplnej, czasem z uzupełniającym umacnianiem zgniotem, aby uzyskać stan równowagi

Tabela 1. Oznaczenie symboli głównych stanów produktów.

Podział stanów H- umacniania zgniotem 

Pierwsza cyfra po literze H wskazuje działania podejmowane na stopie:

H1 wyłącznie umacniany zgniotem
H2 umacniany i częściowo wyżarzony
H3 umacniany i stabilizowany
H4 umacniany i malowany/lakierowany

Tabela 2. Znaczenie pierwszej cyfry w umacnianiu zgniotem.

Druga cyfra wskazuje stopień umocnienia:

HX2 1/4 twardy
HX4 2/4 twardy
HX6 3/4 twardy
HX8 4/4 twardy
HX9 ekstra twardy

Tabela 3. Oznaczenie stopnia umocnienia.

Podział stanów T- obróbki cieplnej

T1 naturalnie starzony po schłodzeniu z podwyższonej temperatury procesu kształtowania 
T2 odkształcony na zimno po schłodzeniu z podwyższonej temperatury procesu kształtowania i naturalnie starzony
T3 przesycony, odkształcony na zimno i naturalnie starzony
T4 przesycony i naturalnie starzony
T5 sztucznie starzony po schłodzeniu z podwyższonej temperatury procesu kształtowania 
T6 przesycony i sztucznie starzony
T7 przesycony i stabilizowany (przestarzony)
T8 przesycony, odkształcony na zimno i sztucznie starzony
T9 przesycony, sztucznie starzony i odkształcony na zimno

Tabela 4. Oznaczenie stanów obróbki cieplnej.


Źródła:

[1] AluMATTER

[2] PN-EN 515:1996 "Aluminium i stopy aluminium - Wyroby przerobione plastycznie - Oznaczenia stanów"

Komentarze
Natalia
Data utworzenia:  2016-03-03 12:03:03


Do obróbki cieplnej stopów aluminium wykorzystywane jest tylko umocnienie wydzieleniowe? A co z wyżarzaniem?
Administrator
Data utworzenia:  2016-03-03 12:31:29


Umacnianie wydzieleniowe pozwala uzyskać bardzo wysokie właściwości mechaniczne, dlatego jest tak powszechne. Oczywiście istnieją inne zabiegi pozwalające uzyskać wymagane właściwości materiału, ale należy pamiętać, że aluminium nie posiada odmian alotropowych jak, np. stal, więc nie zostanie umocniony podczas obróbki cieplnej, której efekty wynikają z przemian fazowych. Jak najbardziej może być stosowane wyżarzanie rekrystalizujące lub odprężające, a także tzw. przestarzanie stopu lub umocnienie dyspersyjne.

Darek78
Data utworzenia:  2016-03-10 12:19:10


Brak tu dokładniejszego wytłumaczenia. Spotkałem się z oznaczeniami T nie tylko 1 cyfrowymi, ale też 4-5 cyfrowymi.
Moderator
Data utworzenia:  2016-03-10 12:38:42


Dodatkowe cyfry związane są z procesami przesycania, wydzielania, odprężania, które wyraźnie zmieniają charakterystykę wyrobu. Dokładne zestawienie i wytłumaczenie wszystkich stanów używanych w europejskich normach zostało przedstawione w normie PN-EN 515:1996 "Aluminium i stopy aluminium - Wyroby przerobione plastycznie - Oznaczenia stanów"
Napisz komentarz
Aby dodać komentarz musisz się zalogować


g -

Zapisz się na newsletter








Forum Aluminium 2018